實(shí)際加工過程中發(fā)現(xiàn),在其他加工條件保持不變的情況下,特定的主軸轉(zhuǎn)速會(huì)引發(fā)耦合共振,共振時(shí)整個(gè)金剛石干磨片拋光工具振動(dòng)明顯加劇,導(dǎo)致工件過度磨損,金剛石干磨片磨粒脫落嚴(yán)重等一系列問題。為抵制或避開其共振頻率點(diǎn),需對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能分析,根據(jù)模態(tài)分析理論可知,機(jī)械結(jié)構(gòu)各部件的動(dòng)態(tài)性能與整機(jī)動(dòng)態(tài)性能有不可分割的聯(lián)系,其性能的優(yōu)劣直接影響整機(jī)的性能水平。
各個(gè)零部件相接觸的表面被稱之為“結(jié)合面”。如中間體、連接板與前端蓋、后端蓋的螺栓連接屬于固定結(jié)合面,中間軸與軸承連接屬于可移動(dòng)結(jié)合面,除此之外還有半固定結(jié)合面。主軸和軸承安裝在中間體內(nèi),金剛石干磨片與工件接觸,由卡環(huán)固定在保持架上,直流電機(jī)為工具提供動(dòng)力。零件的結(jié)合都屬柔性結(jié)合,有彈性和阻尼。機(jī)構(gòu)中結(jié)合面彈性和阻尼往往比機(jī)構(gòu)本身要大,尤其是阻尼。金剛石干磨片拋光工具有限元模型建模的準(zhǔn)確性必須考慮結(jié)合面特性。金剛石干磨片拋光工具三維結(jié)構(gòu)中的固定結(jié)合面均采用螺栓連接,屬于平面固定結(jié)合面。針對(duì)平面固定結(jié)合面,法向方向Ki=ki(p)dydz(1)剪切方向Ci=ci(p)dydz(2)式中:ki(p)單位面積上的剛度,ci(p)單位面積上的阻尼,Ki結(jié)合面上的等效剛度,Ci結(jié)合面上的等效阻尼。本研究將連接板和機(jī)械手終端、前后端蓋之間的螺栓連接稱為結(jié)合面一。連接板和機(jī)械手終端材料均為整體鑄件,剛性較好。連接板自重1.79kg,用扳手對(duì)螺栓施加預(yù)緊力,預(yù)緊力和自重和為結(jié)合面總力,總力與接觸面積之比為比壓,知c1/k1=210-15,c2/k2=10-4,可求結(jié)合面一的等效剛度和等效阻尼。